Avaliação de catalisadores heterogêneos obtidos a partir das cascas do ovo, para síntese de biodiesel

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Cordeiro, Diego Oliveira
• Orientador(a): Barros Neto, Eduardo Lins de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Catálise heterogênea; Casca de ovo
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27575

O crescimento gradativo do consumo de energia no mundo vem encadeando preocupações com o esgotamento de fontes energéticas e com o desequilíbrio ambiental devido ao uso predatório de recursos naturais. No mundo, apenas 9% da energia consumida é proveniente de fontes renováveis. Tendo em vista esta alta dependência mundial por energias não renováveis, se fazem necessárias pesquisas para o desenvolvimento de novas fontes de energias alternativas. O Biodiesel, biocombustível utilizado para motores do ciclo diesel, está se mostrando como uma das alternativas viáveis para este problema atual. Como também apresenta, em alguns aspectos, vantagens sobre o diesel de petróleo, tais como: não é tóxico, proveniente de fontes renováveis, ambientalmente inócuos e relativamente biodegradáveis, além de diminuir (durante o processo de combustão) as emissões de gases poluentes, como: partículas de carbono, monóxido de carbono, óxidos sulfúricos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. O biodiesel geralmente é obtido através da transesterificação, na qual um mol dos triacilglicerídeos reage com três mols de álcool (metanol ou etanol) para formar três mols de biodiesel e um mol de glicerina. A reação geralmente é catalisada por uma base forte homogênea, NaOH ou KOH. Entretanto, o uso de catalisadores homogêneos resulta na formação de sabão, dificuldade de separação e geração de efluentes. Devido a estas limitações, surgiu a necessidade de se estudar catalisadores heterogêneos para obtenção de biodiesel. O CaO é um catalisador heterogêneo que se destaca pela alta capacidade catalítica e fácil obtenção. Entretanto, os resultados catalíticos destes sólidos dependem muito do método de preparação, bem como das condições de reação empregadas. Portanto, o objetivo da pesquisa é desenvolver e avaliar diversos catalisadores heterogêneos obtidos a partir da casca do ovo calcinado, para produção de biodiesel de soja via metílica. Para obtenção das diferentes amostras de CaO, foram utilizadas três matérias-primas (casca de ovo branca e marrom de galinha e CaCO3 comercial) calcinadas em diferentes condições de temperaturas (800 °C, 900°C e 1000°C) e tempo (80, 120 e 160 minutos) sobre uma taxa de aquecimento de 5ºC mim-1 . Totalizando 27 amostras. O melhor resultado entre as cascas do ovo foi à amostra de casca branca calcinada a 800ºC em 160 minutos (CB8P16). O CaO apresenta uma desvantagem, pois sofre reações de reidratação e carbonatação muito facilmente, formando respectivamente Ca(OH)2 e CaCO3. Entretanto, mesmo depois da formação majoritária de CaCO3, se mantem as propriedades e características presentes, como base forte e presença de sítios ativos na superfície, as quais caracterizam como um potencial sólido catalítico para reação de transesterificação. Outro motivo para a manutenção da capacidade catalítica está na formação do Ca(OCH3)2, obtido a partir da mistura inicial entre o metanol e o CaO, o qual apresenta características mais catalíticas que CaO, causa um processo chamado de ativação do CaO. A mistura calcinada entre o CaO derivado da casca do ovo de galinha e diatomita, formou a wollastonita, que apresenta um melhor desempenho catalítico do que o CaO em algumas condições de reação.